Hydraulisk analyse for Glomma og Verjåa i Os i Østerdalen

Transkript

1 OPPDRAGSRAPPORT B Nr 4/2019 Hydraulisk analyse for Glomma og Verjåa i Os i Østerdalen Per Ludvig Bjerke 2019

2 Oppdragsrapport B nr Hydraulisk analyse for Glomma og Verjåa i Os i Østerdalen Utgitt av: Forfatter: Norges vassdrags- og energidirektorat Per Ludvig Bjerke Trykk: NVEs hustrykkeri Sammendrag: Det er utført flomberegning og hydraulisk analyse for Glomma og Verjåa gjennom Os sentrum. Flomberegningen viser at 200 års flommen er på 550 m3/s for Glomma og 18 m3/s for Verjåa. Det er tatt høyde for fremtidige klimaendringer og basert på anbefalinger fra NVE er dette lik satt lik 20 %. Vannstanden for en 200 års flom like opp for Os bru er beregnet til å nå ligge på kote 599 moh som er ca. 3 m over bunnen. Verjåa vil stedvis flomme over sine bredder og har hastigheter opp mot 3 m/s i enkelte parti. Emneord: Flomberegning, hydraulisk analyse, Glomma, Verjåa Norges vassdrags- og energidirektorat Middelthunsgate 29 Postboks 5091 Majorstua 0301 OSLO Telefon: Epost: nve@nve.no Internett:

3 Innhold Forord... 4 Sammendrag Innledning Datagrunnlag Flomberegning Flomvannstander Konklusjon Referanser... 11

4 Forord På oppdrag for FesteNordøst AS har NVE, Hydrologisk avdeling, utført flomberegning og flomsonekartlegging for Glomma og Verjåa gjennom Os sentrum. Denne rapporten beskriver dette arbeidet. Arbeidet er blitt utført i 2019 med Per Ludvig Bjerke som ansvarlig for oppdraget fra NVE sin side. Byman Hamududu har kvalitetssikret arbeidet. Rapporten er utført på oppdragsbasis og er ikke en del av NVE sin forvaltningsmessige behandling av saken. Trondheim, april 2019 Per Ludvig Bjerke Elise Trondsen Seksjonssjef Per Ludvig Bjerke Prosjektleder

5 Sammendrag Det er utført flomberegning og hydraulisk analyse for Verjåa og Glomma gjennom Os i forbindelse med utarbeidelse av ny reguleringsplan. Flomberegningen viser at 200 års flommen er på 550 m 3 /s i Glomma og 18 m 3 /s i Verjåa. Det er tatt høyde for fremtidige klimaendringer og basert på anbefalinger fra NVE er dette lik satt lik 20 %. Vannstanden for en 200 års flom like opp for Os bru er beregnet til å nå ligge på kote 599 moh som er ca. 3 m over bunnen. Verjåa vil stedvis flomme over sin bredd og har hastighet opp mot 3 m/s i enkelte parti.

6 1 Innledning I anledning av arbeidet med en områdereguleringsplan for Os sentrum er det ønsket å utrede flomfaren langs Glomma og Verjåa. FesteNordØst AS har engasjert NVE til bistand til flomberegning og hydraulisk analyse. Det er beregnet 200 års flom med sammenhørende hastigheter og vannstand. 2 Datagrunnlag Til beregningene er det benyttet data mottatt fra FesteNordØst AS, informasjon fra Norgeskart, data fra NVE Atlas, fra diverse rapporter fra NVE og data fra NVE sin Hydra database. Laserdata som beskriver elva er innmålt i 2012 og hentet fra databasen hoydedata.no. Det er flere målestasjoner i nærheten. NVE stasjon nr Hummelvoll ligger ved Tolga noen km nedenfor Os. Den har nedbørfelt på 2420 km 2 og er veldig godt egnet for å beregne flomverdien for Glomma ved Os. Det omsøkte området er vist figur 1. Nedbørfeltet og dets karakteristikker ned til Os er hentet fra NEVINA og er vist i vedlegg 1. Elva Verjåa har felt som er 13 km 2 stort. Feltet er analysert med NEVINA og resultatet er vist i Vedlegg 3 og 4. Det ble utført befaring med enkel oppmåling den 27 februar Det var mye snø og is og umulig å kontrollere data i Verjåa. Resultatene for Verjåa er derfor foreløpige. Figur 1 Kartet viser området som reguleringsplanen FesteNordøst AS jobber med.

7 Figur 2 Kart som viser området som er tatt med i beregningene. 3 Flomberegning NVE har flere målestasjoner i Glomma og det er gjort flere flomberegninger for elva. NVE utførte flomberegninger for øvre del av Glomma i 2000 og flomverdiene i dette prosjektet bygger mye på resultatene fra disse. Middelflommen i Glomma ved Os ble funnet til å være 100 l/sek*km 2 og med en kulminasjonsfaktor på 1.03 og et areal på 2008 km 2 gir dette en middelflom på 206 m 3 /s. Flomfaktoren for forholdet Q 200 på Q middel er satt til å være 2.15 og 200 års flommen blir da 440 m 3 /s. For Q 1000 er forholdet 2.3 og 1000 års flommen blir da 475 m 3 /s. Ved bruk av NIFS formel finnes en 200 års verdi lik 965 m 3 /s, se vedlegg 3. NIFS formel er en middelverdi av mange felt fra hele Norge og gjelder best for felt mindre enn 50 km 2. Vi velger derfor å bruke verdier fra analysen i 2000 og setter 200 års verdien lik 440 m 3 /s. Verjåa er bare 13 km 2 stort og vil ha en mye større spesifikk flomverdi enn hovedelva Glomma. Det har en snaufjellprosent på 48 %. Orva målestasjon NVE nr er i nærheten og vi velger å bruke data fra den. Det har en spesifikk middelflom på 280 l/sek *km 2. Med et areal på 13 km 2 gir dette en middelflom på 3.6 m 3 /s. Forholdet Q200 og Qmiddel settes lik 2.5 og 200 års døgnmiddelflom blir da 9.1 m 3 /s. Ved å bruke Sælthun s formel for forholdet mellom kulminasjon og middelflom gir dette 1.7 og 200 års kulminasjonsflom blir da 15 m 3 /s. En beregning basert på NIFS formel gir 200 års flom lik 16 m 3 /s.

8 Justering av flomverdier i forhold til forventede klimaendringer Rapporten «Klimaendring og fremtidige flommer i Norge» (Lawrence, 2016) samt rapporten «Klima i Norge 2100» (Hanssen Bauer mfl., 2015) tar for seg endringer i flomstørrelsen sett i lys av fremtidige klimaendringer. Ut fra informasjon og anbefalinger i de nevnte rapportene velges en økning lik 20 % for å anslå klimaendringers effekt på flommer med forskjellige gjentaksintervall og 200 års flommen blir da 550 m 3 /s og 1000 års flommen blir 595 m 3 /s. For Verjåa blir 200 års flommen med 20 % klima lik 18 m 3 /s. 4 Flomvannstander Det er beregnet vannstand og vannhastigheter for 200 års flom. Det som bestemmer flomhøyden og vannhastigheten er helning av elva, svinger i elva og forholdene i elveløpet som størrelse på stein og eventuelt andre hindringer. I modellen er laserdata av terrenget samlet inn i 2012 benyttet. Disse ble innhentet på lave vannstander i elva og kan derfor brukes direkte som representasjon av elvebunn i modellen. I beregningene er modellen Hec-Ras versjon benyttet. Informasjon om den finnes i Ref. (10). Det er kjørt med både 1-d og 2-d modeller for å sikre at effekter best mulig kvalitet på simuleringen. Resultatene er vist i figur 3 og viser godt samsvar mellom modellene. Forskjellen er størst oppstrøms og nedstrøms for Os bru og skylde at de to modellene simulerer innsnevringen ved brua på forskjellig vis.

9 Figur 3 Figur som viser vannstand ved 200 års flom med 1-d og 2-d modeller. Det er innsnevringen ved Os bru som gjør forskjellen. Kart som viser oversvømt området og vannhastigheter ved en 200 års flom er vist i figur 4, 5 og 6. Beregningene viser at i Glomma er det vannhastigheter opp mot 2 m/s ved brua i Os sentrum ved en 200 års flom. I Verjåa er det hastigheter opp mot 3.5 m/s ved 200 en års flom. Vanndypet i Glomma er i underkant av 3 m for en 200 års flom og figur 6 viser vanndypet ved en 200 års flom både i Verjåa og Glomma. Det er et lavpunkt i elvebredden langs Verjåa som gjør at vannet renner ut av elva.

10 Figur 4 Kart som viser oversvømt området ved 200 års flom i Glomma og Verjåa Figur 5 Kart som viser vannhastigheter ved 200 års flommer i Glomma og Verjåa

11 Figur 6 Kart som viser vanndypet for en 200 åra flom i Glomma og Verjåa. Det dypeste er litt over 3 m i Glomma. 5 Konklusjon Det er foretatt en hydraulisk analyse av Glomma og Verjåa ved Os. Resultat viser at en 200 års flom er på 550 m 3 /s i Glomma og 18 m 3 /s i Verjåa. Høydene av flomvannstandene for 200 års flom i Glomma flom synker fra ca 600 moh øverst i beregningsområdet til litt under 599 moh like ovenfor Os bru og videre synker den til ca. 597 moh i nedre del av beregningsområdet. I Verjåa synker vannstanden ved flom fra 610 moh øverst i beregningsområdet og ned til moh ved Grendeveien. Verdiene for Verjåa er imidlertid foreløpige da bunnhøyden av elva ikke er verifisert. Referanser (1) Sælthun, N.R. med flere (NVE rapport 1997/14): Regional flomfrekvensanalyse for norske vassdrag. (2) NVE (2008): Retningslinjer for flomberegninger.

12 (3) NVE Report Hydrological projections for floods in Norway under a future climate. (4) NIFS (2014): Regionalt formelverk for flomberegning i små nedbørfelt. (5) NVE (2010): Vassdragshåndboka. (6) NVE (2009) Rapport nr. 4: Veileder for dimensjonering av erosjonssikringer av stein. (7) Universitet i Oslo (2016): Lokaliteter i Norsk Geoturisme, Trøndelag. (8) NVE Rapport nr. 10. (2000): Flomberegning for Glommavassdraget oppstrøms Vorma. (9) NVE (2016): Klimaendring og framtidige flommer i Norge. (10) US Army Corps of Engineers: (11) NVE Rapport nr. 5 av 2002: Sluttrapport for forbygningsarbeidet i Hitterelva.

13 VEDLEGG 1 Kart over Glomma feltet ned til Os sentrum Side 13

14 VEDLEGG 2 Flomberegning for Glomma ved Os ved bruk av NIFS formel Side 14

15 VEDLEGG 3 Kart med felt karakteristikker for Verjåa. Side 15

16 VEDLEGG 4 Flomberegning for Verjåa ved bruk av NIFS formel Side 16

17 VEDLEGG 5 Kart over innmålte punkter ved Os Side 17

18 Side 18

19 Norges vassdrags- og energidirektorat MIDDELTHUNSGATE 29 POSTBOKS 5091 MAJORSTUEN 0301 OSLO TELEFON: (+47)